芻議智能電網建設中分布式電源的規(guī)劃

譚婭

摘 要：分布式電源指的是發(fā)電功率在數千瓦到50MW之間的小型模塊式具有良好兼容性的獨立電源，具有靈活方便、可靠性高、供電效率高、污染低等優(yōu)勢，分布式電源在智能電網中發(fā)揮著重要的作用，本文就分布式電源進行了簡要的概述，重點分析了智能電網中分布式電源的建設規(guī)劃方法。

關鍵詞：智能電網建設 分布式電源 定容 選址

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0036-02

隨著社會的不斷發(fā)展，電力需求量也在不斷的增加，這為電力行業(yè)帶來了較大的壓力，為了緩解電力能源的危機，行業(yè)內相關工作人員在不斷地進行研究提高電網體系能源效率的方法，智能電網通過先進的測量技術、傳感技術、控制方法等，保障了電網的穩(wěn)定性、安全性，同時能夠更加科學地分配電力能源，未來智能電網將成為我國電網的主要發(fā)展方向。智能電網建設過程中分布式電源的規(guī)劃問題是工作人員需要重點關注的問題之一。

1 分布式電源概述

分布式電源不直接與集中輸電系統連接，電壓等級基本都在35kV以下，包括各種儲能裝置及發(fā)電設備，分布式電源是一種新型的能源生產系統，根據裝置的使用技術不同，分布式電源可以分為許多種類，比如：風力發(fā)電、內燃機組發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、小型水力發(fā)電等，根據使用能源的類型，分布式電源裝置又可以分為可再生能源發(fā)電、化石能源發(fā)電兩種。分布式電源可靠性高、發(fā)電效率高、使用靈活方便，發(fā)電過程中產生的污染較低，主要分散布置在用戶的附近。智能電網建設過程中使用分布式電源，能夠有效地提高電力系統的可靠性，在電網出現大面積停電事故之后，分布式電源依然能夠正常運行，提高供電電網的安全性、可靠性。同時利用分布式電源，可以有效地降低電能的消耗，有利于促進低碳經濟的發(fā)展。

2 智能電網建設過程中分布式電源的規(guī)劃

智能電網建設中分布式電源的定容選址十分重要，分布式電源的容量以及位置對于整個電網網絡的可靠性有著直接影響，下文將從這兩個方面就分布式電源的規(guī)劃工作進行簡要的討論。

2.1 智能電網建設中分布式電源優(yōu)化規(guī)劃模型

分布式電源優(yōu)化規(guī)劃目標模型建設是要結合分布式電源的網絡損耗、投資總費用等因素綜合考慮，分布式電源的優(yōu)化目標主要有3個，分別是投資總費用（設為f1（x），單位是萬元）、網絡損耗（設為為f2（x）單位是MW）、最大容量（設為f3（x），單位為MW）。分布式的電源規(guī)劃安裝個數固定時，由于子目標單位不一致，不能直接進行加權操作，需要歸一化處理目標函數，將網絡損耗降低程度轉化為購電成本節(jié)約，使得單位統一為元。權重因子以w1、w2進行表示，歸一后目標函數表示為，節(jié)點i上分布電源的安裝容量表示為nDG，安裝成本表示為ci1，單位容量設備總成本表示為ci1，線路選擇系數表示為x1，線路成本表示為C1，目標函數歸一后f1（x）模型表示為，新增的總負荷用Pa表示，最大負荷年利用小時數用Tmax表示，λi表示第i個分布式電源的功率因數，接入的分布式電源的個數用m表示，配電網的有功功率損耗及規(guī)劃后損耗用Ploss表示，可以表示為。

2.2 含分布式電源的配電網潮流計算

分布式的電源介入智能電網的方式各不相同，目前來說，主要有換流器、同步機、異步機幾種，分布式電源在智能電網中的網絡拓撲結構、介入位置、負荷量等都會影響到配電網線路潮流的方向、大小等。比如：分布式電源從配電網末端介入時，從線路中流過的無功及有功功率都會減小，如果從變電站節(jié)點介入時，線路的負載能力不會發(fā)生改變，但電源的總容量會發(fā)生變化。配電網的有功功率為PL，負荷的有功功率為PDG，二者之間的差值定義為，當數值小于0的時候，此時節(jié)點向配電網輸送有功功率，數值為，當等于0時，說明配電網與負荷之間不存在功率流動，當超過0時，配電網向節(jié)點輸送有功功率，數值同樣為。

2.3 AGA算法在分布式電源選址及定容中的應用

基于改進AGA算法的分布式電源選址定容的流程如圖1所示。

分布式電源的位置以及容量利用二進制碼進行表示，配電網絡允許N個節(jié)點安裝分布式電源時，分布式電源的建設方案利用變量C{c1、c2…cn}表示，譯碼之后可以得到一個常數X，如果該常數不為0，該節(jié)點上可以安裝分布式電源，待安裝的分布式電源的安裝容量為0.1X，單位為MVA，如果該常數為0，說明該節(jié)點上不能安裝分布式電源。

遺傳算法中，一般會隨機產生初始解。該模型中，分布式電源容量及位置的初始解產生步驟如下：首先，電力工作人員需要根據規(guī)劃設計的配電網的負荷總容量，選擇分布式電源最大的接入容量；其次，利用上述的計算模型，可以隨機產生一組初始解；最后，需要對群體中的個體進行校驗，如果所有的分布式電源的容量都在電網對應負荷量之下，且分布式電源的接入容量控制在電網最大接入容量以下，則該群體就為分布式電源位置及容量的初始解。

經過對群體的遺傳操作之后，個體與結構之間被重組，信息重新進行交換，群體的品質得以提升，更加接近最優(yōu)解。然后利用最優(yōu)保留策略選擇算子，選擇改進的“自適應交叉算子”方式，將低于適應度平均值的個體淘汰出去，高于適應度平均值的個體保留下來。利用遺傳代數方式作為最終的判斷依據，可能會浪費不必要的時間，實際的計算過程中，可以將最優(yōu)個體適應度值保持連續(xù)不變的最大代數以及最大遺傳代數結合起來，用于終止搜索。

3 結語

與傳統的電網規(guī)劃方式相比，分布式電源具有許多優(yōu)點，但就目前來說，我國各地區(qū)智能電網建設過程中，分布式電源的規(guī)劃設計方法還存在著許多不足之處，這在一定程度上阻礙了分布式電源的推廣使用。電力規(guī)劃人員在實際的工作過程中需要綜合考慮電網性能、電能質量、環(huán)境因素、分布式電源容量、分布式電源位置等多重因素進行合理設計。本文僅從選址及定容兩方面就分布式電源的規(guī)劃問題進行了分析，受篇幅所限，文章介紹的內容十分淺薄，僅為電力系統有關規(guī)劃人員的工作提供參考。

參考文獻

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